高一物理探究加速度与力、质量的关系.ppt

2020 1 8 1 第四章牛顿运动定律 4 2实验 探究加速度与力 质量的关系 动力学的奠基者英国科学家牛顿 1643 1727 吉林省乾安县第四中学131400金迎时E mail jys200512 人教版必修一新课标地区会员社区用户名 jys200512 2020 1 8 2 牛顿第一定律 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态 除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态 温故知新 牛顿第一定律 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态 除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态 2020 1 8 3 力是产生加速度的原因 感受实例 加速度a与力F有关 2020 1 8 4 感受实例 加速度a与质量m有关 F1赛车从0加速到时速100公里只需2 3秒 质量是惯性大小的量度 2020 1 8 5 物体的加速度a与所受到的合外力F 物体质量m有怎样的定量关系 提出问题 研究方法 保持m不变 研究a与F的关系 保持F不变 研究a与m的关系 2020 1 8 6 猜想与假设 实验验证 思考 如何设计实验 事实是不是这样呢 m一定 a F F一定 a 1 m 2020 1 8 7 明确几个问题 2 如何由实验得出结论 1 怎么设计这个实验 1 测量哪些量 2 怎么测量 数据处理 m不变时 a与F关系 F不变时 a与m关系 a F m m a F 天平 求出物体所受的合力 2020 1 8 8 实验设计 参考方案一 用打点计时器探究 小车 打点计时器 测量小车运动过程中的加速度 钩码 重力提供拉力 研究对象 可用天平称其质量 合力F G FN F f 2020 1 8 9 平衡摩擦力 钩码重力近似等于绳子拉力 用以表示小车受到的合外力F G G1 FN f G1平衡摩擦力f 2020 1 8 10 实验步骤 1 用天平测出小车的质量 2 安装好实验装置 在小车上装好纸带 纸带另一端穿过计时器限位孔 调整木板倾斜程度 平衡摩擦力 3 控制小车质量不变 用细线将钩码与小车相连 钩码质量远小于小车质量 打开打点计时器 释放小车 测出一组数据 4 改变钩码质量 多测几组数据 5 控制钩码质量不变 改变小车质量 再测几组数据 2020 1 8 11 演示实验 探究加速度a与力F的关系 Excel数据处理 数据采集与处理 2020 1 8 12 演示实验 探究加速度a与质量m的关系 Excel数据处理 数据采集与处理 2020 1 8 13 实验结论 m一定时 a F F一定时 a 1 m 2020 1 8 14 实验设计二 设计对比实验 设计方案 保持小车质量不变 不变保持力 2020 1 8 15 光电门 数字计时器 拓展探究 2020 1 8 16 参考方案三 利用气垫导轨来探究 2020 1 8 17 课堂小结 本节课以实验为依据 采用控制变量法进行研究 根据已掌握的物理知识设计实验方案 探索物理规律是物理学研究的重要方法 2020 1 8 18 1 关于 探究加速度与力 质量的关系 的实验 下列说法中符合实际的是 A 通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究 能归纳出加速度 力 质量三者之间的关系B 通过保持小车质量不变 只改变小车的拉力的研究 就可以归纳出加速度 力 质量三者之间的关系C 通过保持小车受力不变 只改变小车质量的研究 就可以得出加速度 力 质量三者之间的关系D 先不改变小车质量 研究加速度与力的关系 再不改变受力 研究加速度与质量的关系 最后归纳出加速度 力 质量三者之间的关系 课堂练习 2020 1 8 19 2 在做 探究加速度与力 质量的关系 的实验时 某学生将实验装置如图所示安装 准备接通电源后开始做实验 但他的装置图中有两个明显的错误 请你指出来 1 2 没有平衡摩擦力 打点计时器应使用低压交流电源 2020 1 8 20 3 某同学在 探究加速度与力 质量的关系 的实验中 测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示 1 根据表中的数据在图实 4 9所示的坐标中作出a F图象 2 图象的斜率的物理意义是 3 图象 或延长线 与F轴的截距的物理意义是 4 小车和砝码的总质量为 kg 2020 1 8 21 解析 1 选取适当的标度 作出a F图象如图所示 2 由F Ma得a F M 可见图象的斜率为小车和砝码的总质量的倒数 3 图象与F轴的截距表示加速度恰好为零时的拉力 也即是小车受到的阻力 大小为0 1N 4 由图可知图线斜率k 1 kg 1 由k 1 M可得 M 1kg 2020 1 8 22 祝同学们在